Princip laseru fyzikálně popsal už v roce 1917 Albert Einstein, ale první skutečný laser vznikl až v roce 1960. Jeho předchůdcem byl maser, tedy zařízení, které pracuje na stejném principu (stimulovaná emise), avšak generuje mikrovlnné záření. První maser sestavili američtí fyzikové Charles Townes, James Gordon a Herbert Zeiger v roce 1953. Tento prototyp však nebyl schopný fungovat nepřetržitě. Až v roce 1960 poprvé předvedl funkční laser Theodore Harold Maiman v USA. Jako aktivní prostředí použil krystal rubínu s využitím tří energetických hladin. Laser proto mohl pracovat pouze v pulsním režimu. V roce 1963 indicko-americký elektrotechnik Chandra Kumar Naranbhai Patel vynalezl laser na bázi oxidu uhličitého neboli plynový CO2 laser. Ten je nyní široce používán v průmyslu pro řezání a svařování, jako laserový skalpel v chirurgii a při laserovém ošetření kůže a pleti. Nezávisle na problému kvantového oscilátoru pracovali i sovětští fyzici Nikolaj Basov a Alexandr Prochorov, kteří v roce 1964 obdrželi společně s Charlesem Townesem Nobelovu cenu za fyziku „za zásadní výzkum v oboru kvantové elektroniky, který vedl ke konstrukci oscilátorů a zesilovačů založených na principu maserů a laserů“, jak znělo toto ocenění.
Neobyčejně významný vynález Ačkoliv se to z počátku tak nezdálo, postupně nalezl laser uplatnění v mnoha oborech lidské činnosti. Vzpomeňme třeba jen na jeho využití ve skenerech čárových kódů v supermarketech a obchodech, jejichž činnost při velkém objemu zboží si dnes ani neumíme představit. Stejně užitečně slouží také třeba v průmyslu při řezání či vrtání díky tomu, že lze laserovým paprskem na malé ploše soustředit velké množství energie. V medicíně je využíván zejména v dermatologii (jizvičky po akné, vyšetření pigmentových znamínek), ve stomatologii, oftalmologii, chirurgii a gynekologii. Vyvíjejí se i účinné vojenské lasery s velkým výkonem jako zbraňové systémy pro pozemní vojsko, námořnictvo i letectvo, případně pro označování cílů, navádění raket a munice apod. Uplatnění našly též ve spotřební elektronice, především v laserových tiskárnách a záznamových zařízeních.
Nadějná cesta k holografii „Pamatuji se na jeden podzimní den, kdy jsme s kamarádem, coby studenti VUT v Brně, navštívili přednášku o holografii, konanou na Kraví Hoře v tehdy jediném sálku brněnské hvězdárny. Dozvěděli jsme se řadu zajímavých informací, ale hlavně jsme měli možnost prohlédnout si holografický, tedy prostorový a z různých úhlů pozorovatelný obraz dvou figurek. Po dlouhém teoretickém úvodu bylo příjemné konečně prakticky přistoupit k aparatuře, sestávající z rubínového laseru a několika dalších optických prvků. Jednotlivě a ukázněně jsme přistupovali a nahlíželi budoucnosti přes rameno. Všichni byli tiší, snad aby nenarušili ten tajemný rituál. V tom jeden starší pán, který si celou dobu úvodní přednášky dělal pečlivě poznámky a nyní vypadal, že nevěří vlastním očím, zvedl již se zcela bezradným výrazem tvář od holografické projekce panáčků a zeptal se přednášejícího: ‚A kde jsou ty figurky?‘ Bylo tehdy nevhodné se smát, přestože nám mladším kolem to tehdy dalo velkou práci. Kterýsi známý autor řekl, myslím zcela výstižně a pravdivě, že: ‚Každá vyspělá technologie může být oprávněně považována za magii‘,“ píše v roce 2001 v článku „Co je to holografie?“ jeho autor J. K. v časopise Science World.
Už dávno nejde o sci-fi Na cestě k holografickému zobrazování George Lucas, americký filmový režisér, producent a scenárista známý svou ságou „Star Wars“ a tetralogií o Indianu Jonesovi, měl správný nápad, když v „Hvězdných válkách“ představil hologramy jako budoucnost komunikace. Scéna, kdy třeba princezna Leia prosí Obi- -Wana o pomoc, už ale dávno není jen fikcí či science-fiction. V řadě světových výzkumných pracovišť se na těchto projektech intenzivně pracuje, což dokládají i víceméně soukromé hovory s manažery předních světových výrobců spotřební elektroniky a informačních technologií. Taková možnost by mohla vytvořit skutečně 3D obrazy bez nutnosti použití speciálních brýlí. Je to logické. Proč se dívat na obrazovku o velikosti 4,7″, když stejný obsah může být vysílán směrem ven z displeje na mnohem větší a snadněji čitelnější obraz?
Komunikac e bez sluchátek Vyvíjené holografické technologie samozřejmě zohledňují skutečnost, aby tato cesta u náramkových mobilů nebyla krokem zpět. Jinak řečeno, dnes telefonujeme přiložením mobilu k uchu nebo prostřednictvím sluchátek. U náramkových mobilů by tato komunikace měla být stejně jednoduchá, ne-li jednoduší. Holografický obraz bude například možno ovládat pohyby ruky, tedy pomocí gest nad displejem. Speciální stylus s virtuálním laserem má umožnit uchopit a manipulovat s „plovoucími“ hologramy. Když se podíváte rovně, zahlédnete přední část obrázku. Nakloníte hlavu na stranu a uvidíte stranu snímku. U jiné aplikace, automobilových navigací, se třeba 3D hologramy promítají na (či před) čelní sklo vozidla. Systém lze rovněž ovládat gesty nebo hlasovými příkazy pomocí umělé inteligence.
Technické předpoklady pro holografický telefon Výzkumníci pracují na vytvoření 3D hologramového displeje pro smartphony, které zobrazí hologram na svém povrchu nebo těsně nad ním. Budoucí technologie by měly být schopny promítat 3D hologramy více do prostoru nebo dokonce kolem displeje smartphonu. Jihokorejské displejové giganty Samsung a LG na tom údajně pracují již řadu let. Profesor Kim Nam z Národní univerzity v Čungbuku, která se nachází v západní části města Čchongdžu (je hlavním městem provincie Severní Čchungčchong), napsal pro anglicky psané noviny The Korea Herald, že 3D holografické mobily se vyvíjejí již nějakých deset dvacet let. Současně přiznal, že technologie hologramů pro smartphony, která umožňuje plovoucí 3D hologramy nad displeji, je ještě otázkou perspektivy. Ale hologramy na obrazovce se nyní prý budou objevovat čím dál častěji. Stane se skutečností, že po zaznění signálu se objeví 3D obrázek volajícího. Lam uznává, že kdekdo je dnes těmito možnostmi nadšený, ale aby tato technologie byla úspěšná, je třeba dokonale kombinovat výkon mobilu, zpracování obrazu, schopnosti zobrazení a světelné podmínky. „Odhadujeme, že bude ještě nějaký čas trvat, než začneme holografické telefony běžně používat,“ říká.
3D telefony již máme, ale existuje poptávka? ptají se mnozí Je zřejmé, že dalšímu rozvoji této technologie mohou napomoci nové sítě 5G. U holografických telefonních hovorů by se měla zvýšit šířka pásma. „3D pohyblivý obraz vyžaduje mnoho dat, ale v zásadě by 5G telefonní sítě měly být schopné zvládnout datovou rychlost, zejména pokud využije komprimaci,“ říká Javid Khan, zakladatel společnosti Holoxica, specializující se na 3D digitální tištěné hologramy a holografické 3D displeje pro lékařské zobrazování. Ačkoli jeho společnost vytváří 3D holografické displeje pro použití v medicínském zobrazování, při vědecké analýze, v inženýrském designu a architektuře, myslí si, že holografické telefony jsou trochu mimo. „Ve světě holografické technologie a ve smíšené realitě obecně existuje mnoho konceptů, které se výzkumníci snaží používat v různých zařízeních,“ říká. První 5G holografický hovor v České republice Využití 5G sítě je těžké předvést na něčem smysluplném, kromě demonstrace přenosových rychlostí. „Červený“ operátor ale na jedno přišel – na tiskové konferenci na 54. mezinárodním filmovém festivalu Karlovy Vary v červnu 2019 ukázal, jak bychom si mohli v budoucnu volat: pomocí hologramu. Viceprezident Vodafonu pro technologie Milan Zíka se sice festivalu účastnit nemohl, nicméně na pódiu se v rozhovoru s generálním ředitelem společnosti Vodafone Czech Republic Petrem Dvořákem stejně objevil. Podobně jako ve sci-fi seriálu „Star Trek“ byl totiž na akci přenesen jeho hologram, a to ze vzdálenosti 120 km. „Holografický hovor je symbolem toho, kam už se posunuly možnosti komunikačních technologií. A nejde jen o laboratorní test. V Karlových Varech jsme spustili první českou 5G síť, která už je připravena na reálný provoz. Položili jsme tak základy pro budování gigabitové společnosti,“ řekl tehdy Petr Dvořák.
IFA 2020: hologram senzací Obdobně počátkem září na letošním ročníku technologického veletrhu IFA v Berlíně hovořil na podiu technologický ředitel LG Electronics (LG) dr. Park Il- -pyung jako hologram. Tímto způsobem představil poslední novinky jihokorejské společnosti. Když se na pódiu uvnitř velké černé kostky objevil, osazenstvo v sále chvíli jen nevěřícně zíralo. Je doopravdy v sále, nebo ne? Nebyl, ale dojem z hologramu byl přesně takový, jak jsme si jej vysnili při sledování sci-fi filmů. Nevýhodou je prozatím skutečnost, že pro věrnou projekci je nutné využít sestavy, která je příliš veliká pro běžné použití. Nicméně je zřejmé, že holografie v další dimenzi vstupuje do našeho života. A že uplatnění laseru v této technologii představuje zásadní krok k jejímu bouřlivému rozvoji a k možnostem širokého využití ve vědě a technice. /Milan Bauman/
